韓萍
摘 ? ?要:要想有效解決秸稈焚燒產生的污染問題,應注意推廣秸稈綜合利用技術。綜合利用秸稈不僅可以確保資源有效利用,還可以降低農業成本、提高農民收入。文章從技術角度分析闡述了秸稈綜合利用技術,以供相關人士參考、評價。
關鍵詞:增收;增產;農業;秸稈
文章編號:1005-2690(2021)23-0095-02 ? ? ? 中國圖書分類號:S38 ? ? ? 文獻標志碼:B
秸稈作為資源豐富的農作物之一,產量較高但是利用率較低,大部分秸稈都以焚燒的方式處理,甚至被隨意堆放在路邊、渠邊,使得秸稈資源被極大地浪費。因此,需要研究秸稈的新型利用方式,比如土雜肥漚制技術、高溫堆肥技術、小麥茬間直種技術、秸稈機械化粉碎技術、秸稈氣化技術、秸稈工業品加工技術等,以此提高秸稈利用效率,促進農業增產、農民增收。
1 ? 有機肥漚制技術
1.1 ? 培育腐熟劑菌液
培育腐熟劑菌液后用清水將其稀釋并按照1∶200噴灑秸稈,可加入10%~15%的糞便替代磷酸二胺,也可加入2%~5%的磷酸二胺。注意保持水分在50%即可。
1.2 ? 秸稈分層堆放
以打堆發酵的方式發酵混合好的秸稈,這一過程為有氧發酵,發酵時間為±15 d。以分層的方式疊堆秸稈,每層高度為45 cm,同時將沼液澆在秸稈堆上,保證秸稈含水量為±65%,再撒施催腐菌劑。每堆秸稈應疊加5層,高度為1.6 m并呈圓桶狀,注意將堆頂部做出凹形,以儲存雨水。在結束堆建后應及時進行保溫、保濕工作,可以用薄膜覆蓋并在凹處打孔。
1.3 ? 秸稈發酵
通常秸稈在±5 d內開始發酵,30 d后屬于高溫發酵期,90 d會腐熟。當秸稈變為黑褐色或褐色的狀態代表秸稈完成腐熟,秸稈在干的情況下會十分容易碎裂,秸稈在濕的情況下用手握住會有彈性。發酵成熟后會有酒味、酸味,秸稈發酵有機肥具有較強的作用。
1.4 ? 漚制有機肥
漚制的有機肥有機物質含量較高,鉀、磷、氮配比合理,有益于作物吸收,也能確保統一管理農作物。在發酵的模式下,由于溫度較高,可以殺滅蟲卵及有害病菌,發酵后的秸稈能代替化肥,降低化肥成本。施用秸稈有機肥的田地,能有效改良土壤結構,杜絕燒苗燒根的情況,也能預防土壤板結的問題。由于秸稈堆漚有機肥的技術原理在微生物的作用下,使得有機礦物質在進行腐殖化及礦質化的過程中釋放出養分。
2 ? 高溫堆肥技術
2.1 ? 堆肥需要滿足的基本要求
秸稈高溫堆肥需要滿足5個方面的要求,分別為酸堿度、碳氮比、溫度、水分、空氣。
2.1.1 ? pH值
在堆腐過程中會產生有機酸,進而形成酸性環境,對微生物的繁殖活動造成影響,需要將適量的草木灰、石灰加入其中,并保證水分的重量為秸稈重量的2%~3%,以此使其酸堿中和。
2.1.2 ? 碳氮比
高溫堆肥主要應用禾谷類作物,微生物的生命活動需要碳氮比為25∶1,而碳氮比大體為(80~100)∶1,這說明限制了微生物的活動,使得有機質分解速度變慢,且微生物本身會對分解出的氮素進行利用[1]。而禾本科秸稈具有較寬的碳氮比,在堆制過程中應調節碳氮比為(30~50)∶1,同時加入1%~2%的氮素,確保氮素能滿足生物需求,加快堆肥腐熟的速度。
2.1.3 ? 溫度
高溫堆肥對溫度有較高的要求,各種微生物對溫度的要求都不同,其中60~65 ℃適合高溫性微生物、25~37 ℃適合中溫性微生物、40~50 ℃適合好氣性微生物、25~35 ℃適合嫌棄性微生物。
2.1.4 ? 水分
堆肥材料吸收水分后會膨脹,加快被微生物分解的速度,確保其水分含量在±70%為宜。
2.1.5 ? 空氣
空氣能對微生物堆肥活動產生重要影響,能對微生物的有機物質分解與活動產生直接作用。所以應合理調節空氣,通過先松后緊的方式設置通氣溝和通氣塔在堆肥中,并將覆蓋物在堆肥表面進行覆蓋。
2.2 ? 高溫堆肥方法
2.2.1 ? 場地選擇
場地應選擇在距離水源較近的地方,方便運輸的同時結合場地大小確定堆肥體積。先捶實地面,在底部鋪好一層干細土并切碎一層厚度為25 cm的秸稈,在最上層鋪好,將其當作通氣床。
2.2.2 ? 秸稈處理
將有機材料在床上分層堆積,保證每層厚度為20 cm,將人尿肥以下少上多的方式逐層澆入,以確保堆內的通氣性,按一定距離將木棍以垂直的方式插入,確保木棍能接觸到地面,在拔除木棍后,可以將其作為通氣孔。
2.2.3 ? 調整堆肥比例
確保細土、秸稈的比例為5∶3,并在配料時加入鈣鎂磷肥,比例為2%~5%,以此降低磷素固定率,提高鈣鎂磷肥效果。還應在堆肥四周深挖30 cm見方的溝,并在四周進行培土,杜絕糞液流失。
2.2.4 ? 泥巴封堆
用泥巴封住3 cm左右的堆,在堆內溫度下降且堆體逐漸下沉的情況下注意翻堆,混合均勻內部材料及邊緣腐熟度不高的材料后重新堆放。若出現白色菌絲應加入適量的水再重新用泥封堆,等到半腐熟狀態下再將其密封壓緊。當呈現深褐色或黑褐色且植株殘體不明顯、秸稈混成一團時即為堆肥腐熟。
3 ? 秸稈機械化粉碎技術
3.1 ? 培肥地力
采取機械化的方式直接粉碎秸稈,能改善土壤中的理化性狀和團粒結構,達到培養地力的目的。農作物秸稈中主要有硫、鈣、鉀等豐富的肥料資源,在粉碎秸稈后釋放出養分并達到腐殖質化,確保土壤的養分結構更加合理[2]。粉碎秸稈還能增加土壤中的有機質含量,有效消滅病蟲害。機械化直接粉碎還能一次性完成手工作業中的摘、挖、運、捆等工序,保證生產效率。
3.2 ? 機械化工藝
小麥秸稈粉碎與玉米秸稈粉碎都需要還田工藝,在實踐過程中,可以利用小型收割機對小麥秸稈進行收割,但應注意留高茬、粉碎秸稈、還田機粉碎、拋撒、施肥、庚茬、播種。
3.3 ? 秸稈粉碎
摘完玉米后,應利用設備對其進行及時粉碎,粉碎長度<10 cm,謹防漏切,同時注意不應在撞倒后再粉碎,會降低粉碎效率。玉米秸稈的粉碎期在秸稈呈綠色狀態下且含水量>32%,這一時期的玉米秸稈水分大、糖分足,能夠使腐解的效率加快,增加土壤中的養分。
3.4 ? 秸稈施肥
玉米秸稈的施肥應注意保證其底肥,以避免秸稈與作物爭肥、爭水,使得作物的生長發育受到影響。還應追加一定比例的磷肥、氮肥,比如7 500 kg秸稈應施加純磷22.5 kg和純氮67.5 kg,使秸稈能夠快速腐解,盡快轉換為養分。
3.5 ? 播種澆水
在小麥播種前,為消除土壤架空的情況,提高秸稈腐解速度,可以澆足塌墑水并精心整地,確保土壤下實上虛。在播種環節,為避免秸稈勾掛根茬,應利用帶圓盤式的開溝器進行播種。在澆水環節,應注意大量補充水分,增加腐解效率。同時需要做好封凍水澆水處理工作,確保第二年春季麥苗的水分能夠滿足其生長所需。
4 ? 秸稈氣化技術
作為以農村新能源,秸稈氣化技術以農村豐富的秸稈資源為原料,在熱解與還原反應后產生具有可燃性氣體,經過管網送達千家萬戶供取暖、炊事使用。同時,秸稈燃氣能替代重油、天然氣、煤等,滿足人類對液體燃料日益增長的需求,而且還能有效提高環保性,促進農業生產的高效發展,提高農民經濟收益。
4.1 ? 秸稈燃起生產原理
植物的秸稈成分為半纖維素、纖維素。作為一種生物質原料,通過缺氧環境對其加熱能產生化學反應,進而轉換能量。這一過程會按照一定的規律發展成化學反應,變成氫氣、甲烷、一氧化碳等可燃性氣體分子。
4.2 ? 汽化爐分類
秸稈汽化爐又被稱為燃氣發生裝置、制氣爐、生物質汽化爐,其中又分為制氣式汽化爐、半氣化汽化爐。制氣式汽化爐是依據熱化學反應原理形成可燃性其他,半氣化汽化爐是一種直燃汽化爐,適用于二次進風后產生的二氣化燃燒。
4.3 ? 秸稈氣體
制氣爐的用途在于以生物質原料進行造氣,具有自動分離及凈化燃氣的功能。將燃料投入爐膛會產生大量的H2、CO,燃起自動導入分離系統,執行脫水蒸汽、脫煙塵、脫焦油的程序,確保優質燃氣的產生,并通過管道送達燃氣灶,以此提高農民的生活質量。
5 ? 結束語
為促進農業穩定發展,提高農民的經濟收益,應做好秸稈綜合利用推廣工作,確保農民能通過秸稈獲得收益。應摒棄傳統處理秸稈的方式,融入科學技術理念發揮秸稈的真正價值。采取技術創新、帶動示范、政策引導、廣泛宣傳等方式,將秸稈利用新技術在農村大范圍內推廣,對秸稈經濟進行大力發展,挖掘秸稈的最大效能,以此實現變廢為寶的目的,為國家發展提供資源和技術,促進農業經濟的可持續發展。
參考文獻:
[1]劉世君.秸稈還田及肥料化利用技術[J].農機使用與維修,2021(9):151-152.
[2]劉道春.解讀玉米秸稈加工牲畜青貯飼料的利用技術[J].廣東飼料,2021,30(5):31-36.